“내가 그의 이름을 불러 주기 전에는 그는 다만 하나의 몸짓에 지나지 않았다. 내가 그의 이름을 불러주었을 때, 그는 나에게로 와서 꽃이 되었다.”

김춘수의 시 ‘꽃’은 이름이 갖는 의미와 상징을 꽃에 비유했다. 2004년, 바다에 떠다니는 작은 플라스틱 조각에 ‘미세플라스틱’이란 이름이 처음 붙었다.

이후 미세플라스틱은 우리에게 심각한 오염과 위협이 됐다. 20년 동안 밝혀진 미세플라스틱의 광범위한 오염과, 이를 해결하기 위해 필요한 노력을 살폈다.

이를 해결하기 위해 필요한 노력을 살폈다.

화학적으로 합성된 고분자 물질, 플라스틱이 처음 인공적으로 만들어진 건 1907년이다. 벨기에 출신의 화학자 레오 베이클랜드가 ‘베이클라이트’란 합성 인공 플라스틱을 최초로 개발했다. 가볍고 내구성이 강하며 다양한 형태로 가공할 수 있는 장점 덕분에 플라스틱은 1960년 이후 급격하게 생산량이 증가했다. 해양 생태계의 플라스틱 오염 문제가 대두되기 시작한 것도 이맘때쯤이었다. 연구자들은 바다 여기저기에서 발견되는 플라스틱 입자의 양과 농도, 종류 등을 조사했다. 플라스틱은 극지에서 적도까지 지역을 가리지 않고 발견됐다.

버려진 플라스틱 제품이 바다를 둥둥 떠다니는 건 물론, 아주 작은 플라스틱 조각과 섬유도 바다를 부유했다. 1972년, 국제학술지 ‘사이언스’에는 직경 2.5~5mm의 펠릿 모양 플라스틱이 당시 대서양 바다 1km²에 평균 3500개, 290g 수준으로 존재한다는 미국 우즈홀 해양연구소의 논문이 실렸다. ^{doi: 10.1126/science.175.4027.1240} 이 연구는 미세플라스틱이 해양 환경에 존재한다는 사실을 최초로 밝힌 논문이었다. 이후에도 해양 플라스틱 오염에 관한 연구가 계속 발표됐지만 대부분 큰 덩어리 플라스틱에 초점을 맞췄다.

▲UN environment programme

2024년 4월, 캐나다 오타와에서 개최된 국제 플라스틱 협약 제4차 정부간협상위원회(INC-4)의 모습.
INC-4는 플라스틱 오염에 관한 쟁점 사항들에 대한 참가국의 입장을 재확인하는 수준에서 논의가 종료됐다.

존재와 명명, 미세플라스틱의 탄생

바다를 떠다니던 작은 플라스틱 조각이 ‘미세플라스틱’이라는 이름으로 주목받기 시작한 건 2004년이나 돼서였다. 그해 5월, 사이언스에 ‘바다에서 잃어버린 것: 모든 플라스틱은 어디에 있는가?’란 제목의 논문이 발표됐다. 리처드 톰슨 영국 플리머스대 해양생물학부 교수가 이끄는 공동연구팀은 이 논문에서 최초로 ‘미세플라스틱(microplastic)’이란 단어를 사용했다. 그전까지, 미세플라스틱은 말 그대로 ‘작은 플라스틱 조각’ 정도로 표현됐다. ^{doi: 10.1126/science.1094559}

연구팀은 영국 플리머스를 비롯하여 영국의 여러 해변과 하구 퇴적물에 섞인 플라스틱 조각과 섬유를 조사했다. 여기서 발견된 플라스틱 소재는 대부분 나일론, 아크릴, 폴리에틸렌 등이었다. 이를 통해 연구팀은 해양 플라스틱 오염이 옷, 포장재, 로프 등 사람들이 사용하는 일상용품에서 분해된 것이라는 것을 밝혔다. 그리고 이런 미세플라스틱이 1960년대 이후 급증했으며, 해양 생물이 이것을 먹고 있다는 사실을 보고했다.

톰슨 연구팀은 지름이 약 20탆 이하인 매우 작은 플라스틱 조각을 미세플라스틱이라 명명했다. 그러나 정확한 크기를 기준으로 미세플라스틱을 정의한 것은 아니었다. 오늘날 통용되는 미세플라스틱 정의가 최초로 정리된 것은 그로부터 4년 뒤인 2008년 9월, 미국 워싱턴에서였다. 그해 열린 ‘미세플라스틱 해양 쓰레기의 발생, 영향 및 운명’이란 이름의 국제 연구 워크숍에서 미세플라스틱을 크기가 5mm 이하인 플라스틱으로 정의하자는 데 의견이 모였다.

이후 미세플라스틱은 만들어진 원인에 따라 1차, 2차 미세플라스틱으로도 구분됐다. 1차 미세플라스틱은 제조 과정에서 처음부터 작게 만들어진 것을, 2차 미세플라스틱은 커다란 플라스틱이 쪼개지거나 마모 혹은 분해돼 작아진 것을 가리킨다. 2004년, 미세플라스틱이라는 이름이 불린 뒤 지금까지 약 7000여 편의 미세플라스틱 논문이 발표됐다.

▲GIB

영국 플리머스대 등 국제 공동연구팀은 2020년 에베레스트산 등반로와 계곡에서 산악인들의 등산복에서 떨어져 나온 것으로 추정되는 미세플라스틱을 발견했다.

미세플라스틱, 지구를 뒤덮다

20년간 밝혀진 미세플라스틱에 관한 가장 명확한 사실은 ‘미세플라스틱은 어디에나 있다’는 것이다. 20년 동안 미세플라스틱은 지구 여기저기에서 보고됐다. 하구는 물론 세계에서 가장 높은 산인 에베레스트 꼭대기에서도, 북극해의 빙하 근처에서도 미세플라스틱이 발견됐다.

호수: 2013년 마커스 에릭슨 미국 ‘5대 환류대 연구소’ 공동창립자가 이끈 연구팀은 미국 오대호에서 미세플라스틱을 발견했다. 연구팀은 당시 미세플라스틱이 마이크로비즈에서 유래한 것으로 추정했다. ^{doi: 10.1016/j.marpolbul.2013.10.007} 마이크로비즈는 화장품 스크럽이나 치약 연마제, 의약품 등에 들어있는 매우 작은 구형의 플라스틱 입자다.

대기: 하늘도 예외는 아녔다. 2016년 프랑스 파리 동부대 수자원환경 및 도시시스템 연구소는 대기 중의 미세플라스틱을 확인했다. 하늘을 부유하는 미세플라스틱 대부분은 섬유 조각이었다. 연구팀은 도시 지역의 대기 중 미세플라스틱 농도가 교외 지역보다 높으며, 파리엔 1년 동안 약 3~10t의 미세플라스틱이 중력에 의해 지표면으로 떨어진다고 추정했다. ^{doi: 10.1016/j.marpolbul.2016.01.006} 미세플라스틱은 서울 하늘도 날아다닌다. 2024년 서울시보건환경연구원은 “서울 대기 1㎥에 약 71개의 미세플라스틱이 섞여 있다”고 발표했다.

토양: 2017년에는 미세플라스틱이 흙속에서도 발견됐다는 연구가 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 게재됐다. 마티아스 릴리그 독일 베를린자유대 생태학과 교수팀은 미세플라스틱 입자가 지표면에 존재할 경우 지렁이를 통해 땅속으로 이동할 수 있다는 것을 증명했다. 연구팀은 “수중 생명체뿐만 아니라 토양 생명체 역시 미세플라스틱에 노출될 수 있다”고 말했다. ^{doi: 10.1038/s41598-017-01594-7}

▲NOAA

2008년 미국 워싱턴에서 해양환경 연구자들이 모여 미세플라스틱을 정의했다. 당시 워크숍에 참여한 연구자들의 사진.

▲University of Plymouth

‘미세플라스틱’ 명명한 리처드 톰슨 교수 인터뷰

11월 5일, 과학동아와의 인터뷰를 흔쾌히 수락한 리처드 톰슨 영국 플리머스대 해양생물학부 교수와 온라인으로 만났다. 톰슨 교수에게 미세플라스틱이라는 용어를 만들게 된 당시 상황과 미세플라스틱 문제를 해결하기 위한 방법에 대해 물었다.

Q.미세플라스틱을 새롭게 정의하게 된 배경을 말해달라

제가 ‘미세플라스틱’이란 단어를 쓰기 전까지 해양 생태계를 연구하는 과학자들이 주목한 것은 더 큰 플라스틱이었습니다. 저는 작은 플라스틱이 큰 플라스틱 조각이 분해돼 만들어진 것인지 궁금했습니다. 2004년, 논문을 쓰면서 작은 플라스틱 조각에 이름을 붙여서 이미 널리 알려진 큰 플라스틱 조각과 구분할 필요가 있다고 생각했죠. ‘미세플라스틱’이란 단어를 붙인 이유입니다.

이후 2008년 워싱턴에서 열린 워크숍에서 미세플라스틱을 명확히 정의했던 것은, ‘정책’을 위해서였습니다. 정책 입안자들이 미세플라스틱에 관심을 두고 대책을 세우기 위해서는 정의가 필요했기 때문입니다. 워크숍에 모인 과학자들이 많지는 않았습니다. 당시 미세플라스틱을 연구하는 사람들이 적었기 때문입니다. 그럼에도 미세플라스틱을 우려해야 한다는 공감대는 확실히 만들어졌죠.

사실 과학에서 ‘마이크로’의 정의는 1mm 이하입니다. 당시 저도 미세플라스틱을 ‘1mm 이하의 플라스틱 조각’으로 정의해야 한다고 주장했죠. 하지만 당시 워크숍에선 “‘생물체가 섭취할 정도로 작은 플라스틱 조각’이 그보다 큰 플라스틱 조각과 다른 방식으로 해양 생태계에 해를 끼칠 수 있다는 점에 주목해야 한다”는 이야기가 나왔습니다. 그렇기 때문에 바다 생물이 삼킬 수 있는, 크기가 5mm 이하인 플라스틱으로 정의하게 됐습니다.

Q.미세플라스틱 오염은 어떻게 해결할 수 있나?

바다에서 발견되는 미세플라스틱의 대부분은 육지에서 온 것입니다. 어업이나 양식업과 같이 바다에서 활용된 것도 있겠지만 주로 사람들이 육지에서 만들고, 사용하고, 폐기한 것이죠. 때문에 미세플라스틱 오염은 우리의 일상을 바꿔야 해결할 수 있습니다.

욕조에 물이 넘친다면 어떻게 해야 할까요? ‘폐기’에 초점을 맞추는 것은 바닥에 흘러넘친 물을 닦는 행위일 뿐입니다. 근본적으로 상황을 바꾸고 싶다면 수도를 잠궈야 합니다. ‘생산’으로 눈을 돌려야 하는 거죠. 따라서 의도적으로 만들어내는 미세플라스틱을 가장 먼저 줄여야 합니다.

의도치 않게 만들어지는 미세플라스틱 생산도 줄일 수 있습니다. 의류는 대표적인 2차 미세플라스틱 생산원인데, 섬유 디자인을 개선한다면 최대 80%까지 줄일 수 있습니다. 플라스틱이 마모되는 것을 막기 위한 제품 디자인을 개발한다면 역시 2차 미세플라스틱을 줄일 수 있죠.

Q.국제 플라스틱 협약에 어떤 내용이 담기길 기대하는가?

INC-5 토론에 참석하기 위해 저도 부산에 방문할 예정입니다. ‘국제 플라스틱 협약’이 체결된다면 전 세계 모든 국가에서 법적 구속력을 갖는 첫 번째 조약이 만들어진다는 점에서 정말 의미가 큽니다.

저는 20년이 넘게 미세플라스틱 연구를 해왔기 때문에, 협약에 미세플라스틱 문제를 해결하는 조치가 포함되길 바라고 있습니다. 일반 플라스틱에 대한 조치만으로는 미세플라스틱이 만들어내는 모든 문제를 해결할 수 없기 때문입니다. 앞서 말했듯 플라스틱은 물론 미세플라스틱의 생산량을 줄이는 것이 핵심입니다. 다만 우리 사회와 경제에서는 필수적인 플라스틱 제품이 분명히 있습니다. 이런 필수품은 가능한 안전하고 지속 가능하게 만들어야 합니다. 즉 플라스틱 설계 단계에서 플라스틱 제품을 계속 혹은 다시 쓸 방법을 고민해야 합니다. 이건 산업과 과학의 새로운 도전 과제가 되겠죠.

때문에 저는 협약이 체결된 뒤, 실질적인 변화를 만들기 위해 그 방법을 안내할 독립적인 과학 연구기관이 필요하다고 생각합니다. 협약 내용이 상업적 또는 정치적 이해관계에 의해 좌우되지 않도록 말입니다. 플라스틱 및 석유화학 산업으로부터 독립적인 과학 연구기관이 플라스틱의 안정성과 지속가능성에 관해 명확한 과학적 근거와 방법을 제시해 줄 수 있어야 합니다.

국제 재정 지원에 관한 내용도 반드시 들어가야 합니다. 협약이 체결되면 분명 경제적인 영향을 받는 사람과 국가가 나올 텐데 저소득 국가일수록 더 큰 타격을 입습니다. 경제적 영향은 이들이 플라스틱은 물론 기후 위기 의제에서 소극적일 수밖에 없도록 만듭니다. 플라스틱 오염은 모두가 함께 노력하기로 합의해야만 목표를 이룰 수 있는 문제입니다. 재정 지원을 통해 모든 UN 회원국이 미래를 위한 행동을 함께 추진할 수 있게 해야 합니다.

생물체에 축적된 미세플라스틱의 위해성

2010년대부터는 미세플라스틱이 생물체 몸속에 들어가 악영향을 미친다는 연구가 본격적으로 쏟아져 나왔다. 미세플라스틱은 지금까지 해양 생물은 물론 포유류, 새, 곤충, 인간 등 1300종의 생물에서 발견됐다. 어류는 플라스틱 입자를 먹이로 착각해 섭취하는 경우가 많다. 미세플라스틱과 플랑크톤을 구분하기 어렵기 때문이다. 심지어 플랑크톤보다 미세플라스틱을 더 선호할 수 있다는 연구도 있다. 이 외에도 포식자의 경우 먹이사슬에 의해 미세플라스틱이 축적되기도 한다. 미세플라스틱에 오염된 홍합을 섭취한 게의 체내에서 미세플라스틱이 발견되는 식이다.

지구상 최종 포식자 중 하나인 인간에게서 발견되는 미세플라스틱은 먹이사슬보다 복잡하다. 구워 먹은 생선 외에도 생수나 수돗물, 맥주, 소금 등에서도 미세플라스틱이 검출된 바 있기 때문이다. 섭취한 미세플라스틱은 소화기관을 타고 이동한다. 오스트리아 빈 의대 연구팀은 핀란드, 일본 등 다양한 국적의 사람 8명의 대변을 조사해 대변 10g당 약 20여 개의 미세플라스틱 입자가 발견됐다는 연구를 발표했다. ^{doi: 10.7326/M19-0618}숨을 쉴 때도 미세플라스틱을 흡입한다. 로라 사도프스키 영국 헐대 의대 교수팀이 2022년 폐 수술을 받은 환자 13명 중 11명의 폐에서 미세플라스틱을 검출해 큰 파장을 일으켰다. ^{doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.154907}

미세플라스틱이 생태계에 미치는 영향은 명확하다. NGO 단체인 그린피스가 2016년에 발표한 ‘우리가 먹는 해산물 속 플라스틱’ 보고서에 따르면 미세플라스틱을 삼킨 해양 생물은 장폐색, 성장번식 장애를 유발한다. 어류와 조개류 모두가 고농도의 미세플라스틱에 노출될 경우 강한 염증 반응이 일어나고 조직 변화가 세포 수준에서 발생하는 것이 관찰됐다.

미세플라스틱에 노출된 사람에게 발생할 수 있다고 보고된 위험도 크게 다르지 않다. 여러 연구에서 미세플라스틱이 축적되면 면역 반응, DNA 손상, 장기 기능 장애, 대사 장애가 발생할 수 있다는 점을 세포, 오가노이드, 동물 실험을 통해 밝혔다.

현재까지 밝혀진 미세플라스틱의 해양 생물과 인체에 대한 위해성이 실험실에서만 확인된 잠재적 수준에 불과하다는 의견도 있다. 일반적인 미세플라스틱 입자 양과 유형이 아닌, 고농도의 입자로 실험했기 때문이다. 미세플라스틱 명명 20년을 맞아 톰슨 교수팀도 지난 9월 ‘사이언스’에 발표한 리뷰 논문에서 “향후 몇 년 동안 미세플라스틱이 인체 건강에 미치는 영향은 더 명확해질 것”이라 밝혔다. ^{doi: 10.1126/science.adl2746}

▲소비자기후행동

이수진 더불어민주당 의원이 2023년 6월, 미세플라스틱 저감 및 관리에 관한 특별법을 발의한 뒤 소비자기후행동과 함께 특별법 통과를 촉구하는 기자회견을 열었다.

불충분한 과학적 근거, 예방이 우선

오늘날 전 세계 미세플라스틱의 배출량은 연간 1000만~4000만 t으로 추정된다. 플라스틱 펠릿부터 의류, 세정 제품, 페인트, 타이어, 일반적인 플라스틱 제품까지 그 출처가 다양하고 경로가 복잡해 추정 폭이 클 수밖에 없다. 내륙과 해양 간 미세플라스틱 이동 통로인 강, 지역과 지역 간 미세플라스틱 매개체인 바람의 중요성에 대해서도 정확히 모른다. 생분해성 물질이 플라스틱 오염의 대안으로 거론되지만, 분해하는 과정에서 미세플라스틱을 얼마나 배출하는지 알지 못한다.

그럼에도 분명한 것은 미세플라스틱은 국경과 상관없이 지구 전체를 뒤덮고 있고, 현재의 플라스틱 생산량 추세를 그대로 따른다면 2040년까지 미세플라스틱 배출량은 2배로 늘어날 것이라는 점이다. 2024년 11월 부산에서 국제 플라스틱 협약 제5차 정부간협상위원회(INC-5)가 열린다. UN(국제연합)이 2024년 말까지 법적 구속력이 있는 ‘플라스틱 오염 방지를 위한 협약’을 체결하기로 결의한 만큼, 부산에서 최초의 국제 플라스틱 협약이 체결될 예정이다. INC-5를 앞두고 톰슨 교수팀은 “미세플라스틱에 대한 과학 증거에 다소 불확실성이 남아있을 때 우리는 어떤 결정을 내리고 합의에 이를 수 있는가? 예방의 원칙에서 위험과 피해에 대비할 필요가 있다”고 목소리를 높였다.

‘미세플라스틱 특별법’ 대표 발의 이수진 의원 인터뷰

2024년 9월, 이수진 더불어민주당 의원이 ‘미세플라스틱 저감 및 관리에 관한 특별법(이하 미세플라스틱 특별법)’을 다시 한번 대표로 발의했다. 2023년 발의한 미세플라스틱 특별법이 통과되지 않았기 때문이다. 11월 5일, 국회에서 이 의원을 만나 이야기를 들었다.

Q.미세플라스틱에 대해 관심을 두게 된 계기는

초선이었던 21대 국회에서 상반기, 후반기 총 4년 동안 환경노동 위원회(환노위) 소속이었다. 노동자 출신으로 국회의원이 돼 처음엔 노동 문제에 큰 관심이 있었지만 환경 문제에 문제의식을 느끼지 않을 수 없었다.

플라스틱 오염 중에서도 미세플라스틱은 눈에 잘 보이지 않기 때문에 더 문제가 된다. 눈에 보이지 않으면 문제의식을 느끼기 어렵기 때문이다. 대표자의 역할이 특히 중요한 의제라고 판단했다.

Q.미세플라스틱 특별법은 어떤 법안인지 설명해달라

2021년, 미세플라스틱의 35%는 미세 섬유고, 이들은 세탁 과정에서 떨어져 나가는 경우가 대부분이란 것을 알게 됐다. 이를 선제적으로 해결하고자 세탁기에 미세플라스틱 저감 장치를 부착하는 것을 의무화하는 법안을 먼저 냈다. 프랑스는 2020년, 미세플라스틱을 줄이기 위해 2025년부터 출시되는 세탁기에 필터 장치를 의무적으로 장착하도록 했다. 그래서 한국 세탁기 제조사들도 필터 기술 장치 부착 방안을 마련하고 있을 상황이었다. 하지만 통과가 안 됐다. 법률적 근거가 되는 특별법이 필요하단 생각을 했다. 특히 미세플라스틱은 어느 하나의 산업 분야에서 만들어지는 부산물이 아니니 특별법으로 미세플라스틱 문제에 대응해야 한다고 생각했다.

미세플라스틱 특별법은 법안 이름에서도 드러나듯이 미세플라스틱 저감과 관리를 위한 법이다. 전체 시스템을 위해 필요한 것은 체계와 규제다. 정부와 기업 그리고 국민들의 구체적인 책무를 담았다. 작년엔 22대 국회 총선을 앞두고 발의한 탓에 논의와 설득의 시간이 충분하지 못해 통과되지 못했다.

Q.2024년 다시 발의된 미세플라스틱 특별법은 통과될 수 있을까?

유엔 플라스틱 협약 제5차 정부간협상위원회(INC-5)로 정부 및 여당의 역할과 적극적인 논의를 촉구하고자 한다. 한국은 INC-5 주최국으로서, 국제사회에 한국이 플라스틱 오염 문제를 어떻게 다루고 있는지를 보여줘야 한다. 미세플라스틱 특별법이 그 답이 될 수 있게, INC-5에 앞서 기자회견 등의 활동을 계획하고 있다.

Q.특별법이 통과된다면 가장 시급한 조치는?

미세플라스틱 안전 기준과 허용 기준을 정하는 것이다. 미세플라스틱 특별법에는 ‘1차 미세플라스틱이 안전 기준 이상으로 포함ㆍ함유된 제품으로 직접적인 접촉ㆍ노출을 유발하거나 그 우려가 있는 제품의 판매나 제조ㆍ수입을 금지한다’는 조항과 ‘제품의 생산ㆍ유통ㆍ사용ㆍ폐기 과정에서 2차 미세플라스틱이 배출 허용 기준 이상으로 배출될 우려가 있는 플라스틱 제품 또는 전기ㆍ전자제품에 대한 판매나 제조ㆍ수입 등을 금지한다’는 조항이 있다. 안전 기준과 허용 기준으로 미세플라스틱 생산을 규제하지 않으면 단순히 ‘재활용’의 관점에서 플라스틱 오염 문제를 바라보던 지금까지의 규제와 다르지 않겠다고 판단했기 때문이다.

Q.특별법 외 미세플라스틱 문제 해결에 필요한 것은?

미세플라스틱에 대한 정보를 제공하는 것이 필요하다.

미세플라스틱의 위험을 모르고 플라스틱 제품을 사용하는 것과, 알면서 사용하는 것은 다르다. 시민들에게 정확한 정보를 제공한다면 미세플라스틱 생산을 줄여야 하는 이유를 이해하고, 소비자의 책무를 이행하기 위해 노력할 거라고 생각한다.